移動網絡監控系統的設計與實現
摘要：對移動網絡通信實施系統監控一直是移動通信領域著力解決的重點課題。本文結合移動通信里網絡的特點。設計了智能監控系統，給出了系統的層次架構和結構設計，并對監控系統的具體軟硬件設計方案展開了探討，對于進一步提高移動通信網絡的監控水平和管理水平具有重要的指導意義。
關鍵詞：移動通信；網絡信息監控；系統設計
中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A文章編號：1000-8136(2009)24-0144-02
1 引言
目前。各個移動通信網絡的運營商的網絡環境是異質的，其中包括了GSM網、IP網、智能網、信令網、GPRS等，它們的結構比較復雜，而且管理和控制的費用相對較高，更重要的是目前還不能將全網的管理信息集中起來進行統一處理。隨著未來幾年IN、GPRS、移動IP、WAP等新業務的高速發展，這一切都迫切要求加快網管建設，提高維護管理水平和規劃能力，保證移動通信業務向更深更廣層次的發展。
研發移動通信網絡智能監控系統是為了能夠實時監控移動通信網絡的通信質量，從而為移動通信網絡優化工作人員優化網絡提供有力的科學依據。我國移動通信發展速度很快，而相應的網絡管理和維護水平滯后，從而出現通信容量不夠、小區劃分和話務量分配不合理、同頻干擾嚴重、無線覆蓋不好等亟待解決的問題。因此，加強網絡監控，搞好運行維護，改善網絡通信質量，保證網絡的正常運行和安全，已成為一項重要的課題。
2 移動通信網絡監控系統總體設計
2．1 層次架構分析
移動通信多業務智能監控系統是基于GSM網絡的無線通信多業務仿真平臺。該仿真平臺可根據需要加載不同業務并對其運行質量進行分析和評估，滿足多種移動業務的需求。此外，該平臺還可建立與BSC的連接，通過對特定通信過程中上行和下行信令的比較來對網絡故障進行深入分析。
監控系統通常有兩種結構形式：集中式和分布式。前者的優點在于結構簡單、成本低，但由于信號電纜過長，信號易失真、易受干擾，且由于數據采集通道數和存儲量的增加導致監測實時性差，只適用于測點較少且比較集中的場合；后者可靠性高、易于擴展、適用于大規模且監測點分散的場合。根據移動通信網絡分布的特點，要能監控移動通信網絡在任意點的通信質景，必須采用分布式的監控系統。本文所設計的智能監控系統是分布式的。
從體系結構上，智能監控系統一般包括3個層次：
(1)數據采集層主要包括由智能數據采集模塊和數據上傳功能的數據采集前端。
(2)網絡通信層主要完成采集終端和監控中心之間的數據傳輸。
(3)監控中心層主要面向具有管理和調度權限的管理人員，由計算機在此完成集中監測。
2．2 系統的結構設計
根據終端監測儀離散分布的特點，移動通信網絡智能監控系統采用分布式的監控系統。整個系統主要有終端監控子系統、監控中心和通信網絡組成。
(1)測試監控子系統：測試監控子系統可以分布在任意測試監控點，負責采集監控系統所要監測的內容，同時能夠將采集到的數據按照設計的協議通過短消息的方式發送到監控中心。終端監控子系統由GSM模塊和測試控制兩部分組成，用于測試移動網絡在固定點的網絡通信質量的相關參數，同時可以使用短消息的方式將數據及時傳送到監控中心。本系統中是采用單片機來實現的。
(2)移動短消息服務中心：完成系統中終端監控子系統和監控中心的短消息互發功能。
(3)監控中心：通過短消息的方式和各個終端監測儀進行數據交互，從而設置終端監測儀的工作參數和控制它們采集數據。同時監測中心軟件系統可以分析處理終端監控子系統傳送的數據，為移動網絡維護工作人員提供查詢和報表功能。所以監控中心必須設計開發一套獨立的軟件系統。
3 移動網絡監控系統的實現
3．1 監控平臺中的硬件設計分析
本系統的硬件核心設備由放置在基站或者直放站(主要)附近的監控點組成，它們通過服務器端的終端進行撥測。監測點終端系統由手機終端和控制系統兩部分組成，該終端系統接收服務器命令，進行業務測試，并將測試結果以短信方式發送至服務器控制終端以備查詢。
監控系統的硬件主要使用兩套終端設備，終端設備由手機終端和終端控制系統構成：一套是安置在監控主服務器端的控制終端系統，負責發送測試命令和測試數據的接收，并將數據傳遞到監控系統的監控服務器；另一套是安置在監測，該終端接收服務器命令，進行業務測試，并將測試結果以短信的方式發送至控制終端。這兩套系統在硬件方面都是相同的，只是在具體的控制程序上有所不同。
3．2 監控平臺中的軟件設計分析
移動業務監控系統平臺軟件的設計的總原則是：在不影響現有網絡的正常運行或者降低原網絡的性能和安全性的前提下，進行分層次，模塊化設計，不僅可以集中操作維護，而且可以靈活的升級和擴展。下面以網絡監控系統的主要構成：監控主服務器、監控從服務器和DB服務器為例進行說明分析。
(1)監控主服務器
它是監控系統的核心所在。完成監控系統的所有功能，包括：用戶的管理策略、監控系統的接口配置(055接口、DB服務器、從服務器、監測點、SMS、GPRS)、不同業務的處理單元(語音／SMS／GPRS)、信令分析和統計指標形成模塊、告警信息的處理和生成、數據采集分析模塊、平臺配置模塊和日記文件系統。一個監測系統只能有—個主服務器。
(2)監控從服務器
從服務器是Web Service服務器。一個監控系統可以有多個從服務器組成，根據不同的業務需要可以增加相應的從服務器來擴充功能。主服務器和從服務器直接的通信是通過基于XML的SOAP(簡單對象訪問協議)進行通信。它的功能是監控任務的定制和調度，SMS短信收發和配置管理。
(3)DB服務器
數據庫服務器主要完成數據的存儲：基礎數據，統計信息等所有設計到的數據的存儲。各個服務器與DB的數據交互通過ADO．NET高效數據訪問技術和SQL語句。
4 結束語
為了實現對不同結構的移動通信網絡的監控，本研究論文主要對移動網絡監控系統進行了設計分析，給出了監控系統的層次架構和結構設計，并對實現該監控系統的軟硬件設計方案展開了論述。鑒于移動通信的迅猛發展，有限的頻譜資源和龐大的用戶數量的矛盾日益突出，如何準確地監測移動通信網絡的通信質量，從而可以合理的優化網絡一直是移動通信的一個重要課題，因此本文的研發工作具有很大的實用價值。
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